画像形成装置
【課題】緊急停止時にインターロックがオフされた場合に、コンデンサに蓄積された電力を必要な回路にのみ供給できるようにして、現像バイアス電圧の出力保持時間を長くする。
【解決手段】画像形成装置は、高圧基板２４、モータ２３、及びＤＣ電源２１を備える。高圧基板２４は、現像正バイアス回路２４ｃと現像逆バイアス回路２４ｄとが並列に接続され、現像正バイアス電圧と現像逆バイアス電圧とを合成して現像バイアス電圧を生成する。高圧基板２４は、緊急停止時にインターロックスイッチ２２がオフされた場合に、モータ２３から現像逆バイアス回路２４ｄへの逆電流を遮断するための遮断スイッチ２４ｅを備え、遮断スイッチ２４ｅによって逆電流が遮断された際に、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力を現像正バイアス回路２４ｃに供給し、現像正バイアス電圧を現像バイアス電圧として現像ローラ２に一定時間印加する。
【解決手段】画像形成装置は、高圧基板２４、モータ２３、及びＤＣ電源２１を備える。高圧基板２４は、現像正バイアス回路２４ｃと現像逆バイアス回路２４ｄとが並列に接続され、現像正バイアス電圧と現像逆バイアス電圧とを合成して現像バイアス電圧を生成する。高圧基板２４は、緊急停止時にインターロックスイッチ２２がオフされた場合に、モータ２３から現像逆バイアス回路２４ｄへの逆電流を遮断するための遮断スイッチ２４ｅを備え、遮断スイッチ２４ｅによって逆電流が遮断された際に、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力を現像正バイアス回路２４ｃに供給し、現像正バイアス電圧を現像バイアス電圧として現像ローラ２に一定時間印加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、より詳細には、緊急停止時に作動するインターロック機構を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、例えば、ＤＣ５Ｖ及びＤＣ２４Ｖの２系統の直流を出力するＤＣ電源が内蔵されている。通常、ＤＣ５Ｖは制御系のロジック部などに供給され、また、ＤＣ２４Ｖはモータなどの駆動系の大電流消費部に供給される。このような画像形成装置の中には、例えば、紙詰まりなどの不具合に対処するために、ユーザが画像形成装置の外装カバーを開けたときに、ユーザに怪我をさせないように、モータや高圧回路などのＤＣ２４Ｖ電源を機械的に遮断する、所謂インターロック機構（インターロックスイッチ）を備えたものがある。これによれば、例えば外装カバーが開かれたときに、これと連動してインターロックスイッチがオープンになり、このインターロックスイッチの後段側に接続される負荷への電力供給が遮断される。
【０００３】
図５は、従来のインターロック機構を備えた画像形成装置の要部を示す図である。図中、１０１はＤＣ２４Ｖ電源（単にＤＣ電源という）、１０２はインターロックスイッチ、１０３はモータ、１０４は高圧基板、１０５は感光体ドラム、１０６は現像ローラ、１０７は帯電器を示す。また、高圧基板１０４は、ダイオード１０４ａ、コンデンサ１０４ｂ、現像正バイアス回路１０４ｃ、及び現像逆バイアス回路１０４ｄを備える。
【０００４】
図６は、図５の画像形成装置における印刷開始時の現像バイアス電圧の状態を説明するための図である。高圧基板１０４は、上記したように、現像正バイアス回路１０４ｃと現像逆バイアス回路１０４ｄを並列に接続して構成される。現像正バイアス回路１０４ｃは、所定の現像正バイアス電圧を生成し、現像逆バイアス回路１０４ｄは、所定の現像逆バイアス電圧を生成する。そして、高圧基板１０４は、現像正バイアス電圧と現像逆バイアス電圧とを合成して現像バイアス電圧を生成し、生成した現像バイアス電圧を現像ローラ１０６に印加する。
【０００５】
例えば、図６（Ａ）に示すように、現像バイアス電圧として、「−４５０Ｖ」が必要な場合、高圧基板１０４では、現像正バイアス回路１０４ｃで「−５５０Ｖ」を発生させ、さらに、現像逆バイアス回路１０４ｄで「＋１００Ｖ」を発生させ、これらを合成して現像バイアス電圧として「−４５０Ｖ」を生成している。ここで、図６（Ｂ）において、停止時には、感光体ドラム１０５の表面は帯電しておらずその表面電位は「０Ｖ」となる。そして、印刷開始時に、感光体ドラム１０５、帯電器１０７、及び現像ローラ１０６に通電され、感光体ドラム１０５が矢印の方向に回転し出すと、帯電器１０７により感光体ドラム１０５のＸ点より左側の部分が「−６４０Ｖ」に帯電されていくが、Ｘ点〜Ｙ点間は帯電されていないため、ＸＹ部分の表面電位は「０Ｖ」の状態のままである。従って、現像ローラ１０６を通過するＸＹ部分には、−極性のトナーが強制的に付着してしまう。
【０００６】
これに対して、図６（Ｃ）に示すように、印刷開始前に、前回転処理を行い、ＸＹ部分にトナーが付着することを防止している。すなわち、感光体ドラム１０５の回転開始から、感光体ドラム１０５のＸＹ部分が現像ローラ１０６を通過する間、現像ローラ１０６に現像バイアス電圧（現像実高圧出力）として、現像逆バイアス電圧の「＋１００Ｖ」を印加するようにしている。これにより、−極性のトナーを現像ローラ１０６側に引き付け、感光体ドラム１０５のＸＹ部分にトナーが付着することを防止している。これは、主に二成分現像剤（トナー及びキャリア）が用いられるカラー機では一般的に行われている技術である。
【０００７】
ここで、二成分系の現像剤は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアからなる。このキャリアの主成分は鉄であり、マグネットローラである現像ローラ１０６の磁力によって現像ローラ１０６上に保持されており、電気的には、現像バイアス電圧とは逆極性（＋）を有している。そのため、感光体ドラム１０５の表面の電位が−６４０Ｖで、現像バイアス電圧が−４５０Ｖである場合には問題ないが、この電位差が大きくなると、磁力よりも電気的な力が強くなり、感光体ドラム１０５上にキャリアが付着してしまうという問題がある。
【０００８】
例えば、図６（Ｂ）において、印字中に緊急停止され、インターロックスイッチ１０２（図５）がオフされた場合を想定する。この際、感光体ドラム１０５のＸ点は帯電器１０７の位置にあり、Ｙ点は現像ローラ１０６の位置にあるものとする。この場合、感光体ドラム１０５のＸＹ部分は帯電器１０７によって「−６４０Ｖ」に帯電されている。そして、インターロックスイッチ１０２がオフされたことで、現像ローラ１０６は停止し、現像バイアス電圧は０Ｖとなる。一方、緊急停止後も感光体ドラム１０５は惰性で回転し、感光体ドラム１０５のＸＹ部分が現像ローラ１０６を通過する。このとき、現像ローラ１０６の現像バイアス電圧は「０Ｖ」、感光体ドラム１０５のＸＹ部分の表面電位は「−６４０Ｖ」である。このため電位差が大きくなり、磁力よりも電気的な力が強くなり、感光体ドラム１０５上にキャリアが付着してしまう。
【０００９】
これに対して、例えば、特許文献１には、画像形成動作中での用紙のジャムや、ユーザによる扉の開放などによる緊急停止時に、現像スリーブから感光体側へのキャリアが移動するのを防止するために、現像バイアス電圧を段階的に変更する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１９６５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の図５に示したように、高圧基板１０４内にコンデンサ１０４ｂを備え、緊急停止によりインターロックスイッチ１０２がオフされた後に、感光体ドラム１０５が惰性回転する一定時間、コンデンサ１０４ｂに蓄積された電力により、現像バイアス電圧として「−４５０Ｖ」を出力できるようにしている。これにより、現像ローラ１０６の現像バイアス電圧と感光体ドラム１０５のＸＹ部分の表面電位との電位差を小さくし、ドラム惰性回転間にドラムにキャリアが付着することを防止している。
【００１２】
しかしながら、図５において、ＤＣ電源１０１に高圧基板１０４やモータ１０３などの複数の負荷が接続されている場合に、緊急停止時におけるモータ１０３の惰性回転により逆起電流が発生し、これが高圧基板１０４の内部に回り込むことがあった。この場合、逆起電流により高圧基板１０４の不必要な回路部分である現像逆バイアス回路１０４ｄを駆動し続けることになり、コンデンサ１０４ｂのチャージ電圧は現像正バイアス回路１０４ｃ及び現像逆バイアス回路１０４ｄの両方で消費されることになる。このため、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を十分に確保することが難しく、現像保持時間を十分に確保するためには容量の大きなコンデンサが必要となる。
【００１３】
上述の特許文献１に記載の画像形成装置は、現像ローラから感光体ドラム側へキャリアが移動するのを防止するために、現像バイアス電圧を段階的に変更しているが、現像正バイアス回路及び現像逆バイアス回路を開示するものではなく、上記のような問題を解決することを意図したものではない。
【００１４】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、緊急停止時にインターロックがオフされた場合に、コンデンサに蓄積された電力を必要な回路にのみ供給できるようにして、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を長くすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを付与して該静電潜像を顕像化する現像手段と、該現像手段に現像バイアス電圧を印加する高圧基板と、該高圧基板と並列に接続された駆動系負荷と、前記高圧基板及び前記駆動系負荷とインターロック手段を介して接続され前記高圧基板及び前記駆動系負荷に電力を供給する駆動系電源とを備え、前記高圧基板は、現像正バイアス電圧を生成する現像正バイアス回路と、現像逆バイアス電圧を生成する現像逆バイアス回路と、前記現像正バイアス回路の前段に設けられたコンデンサとを備え、前記現像正バイアス回路と前記現像逆バイアス回路とが並列に接続され、前記現像正バイアス電圧と前記現像逆バイアス電圧とを合成して前記現像バイアス電圧を生成する画像形成装置であって、前記高圧基板は、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合に、前記駆動系負荷から前記現像逆バイアス回路への逆電流を遮断するための遮断手段を備え、該遮断手段によって前記逆電流が遮断された際に、前記コンデンサに蓄積された電力を前記現像正バイアス回路に供給し、該現像正バイアス回路で生成された現像正バイアス電圧を前記現像バイアス電圧として前記現像手段に一定時間印加することを特徴としたものである。
【００１６】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記駆動系負荷は、モータであり、前記逆電流は、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合に前記モータの惰性回転により発生することを特徴としたものである。
【００１７】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記遮断手段は、前記現像逆バイアス回路の前段に設けられたスイッチであり、該スイッチは、前記駆動系電源と前記現像逆バイアス回路との接続のオン／オフを切り替え可能としたことを特徴としたものである。
【００１８】
第４の技術手段は、第３の技術手段において、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合、前記スイッチをオフに切り替える制御手段を備えたことを特徴としたものである。
【００１９】
第５の技術手段は、第３の技術手段において、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合、前記高圧基板は、前記スイッチをオフに切り替えることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、緊急停止時にインターロックがオフされた場合に、モータ等の惰性回転で発生する逆起電流が現像逆バイアス回路に流入することを遮断できるようにしたため、コンデンサに蓄積された電力を高圧基板内の必要な回路（現像正バイアス回路）にのみ供給でき、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明による画像形成装置の要部構成例について説明するための図である。
【図３】図２の要部構成例を電気回路で示した図である。
【図４】本発明の画像形成装置による緊急停止時のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図５】従来のインターロック機構を備えた画像形成装置の要部を示す図である。
【図６】図５の画像形成装置における印刷開始時の現像バイアス電圧の状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の画像形成装置に係る好適な実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る画像形成装置の構成例を示す図である。画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するもので、装置本体１１０と、自動原稿処理装置１２０とにより構成されている。装置本体１１０は、露光ユニット１、現像器（現像ローラ）２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１を有して構成されている。
【００２４】
装置本体１１０の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また、自動原稿処理装置１２０は矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台９２の上面を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
【００２５】
画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。
【００２６】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられることもある。
【００２７】
露光ユニット１は、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット１は、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット１としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法も採用できる。
【００２８】
露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２はそれぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＹＭＣＫ）のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。
【００２９】
感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。上記中間転写ローラ６４は、ＹＭＣＫ用の各色に対応して４本設けられている。中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、及び中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して回転駆動させる。また各中間転写ローラ６４は、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与える。
【００３０】
中間転写ベルト６１は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト６１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００３１】
感光体ドラム３から中間転写ベルト６１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト６１の裏側に接触している中間転写ローラ６４によって行われる。中間転写ローラ６４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６４は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００３２】
上述のように各感光体ドラム３上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト６１で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト６１の回転によって、用紙と中間転写ベルト６１の接触位置に配置される転写ローラ１０によって用紙上に転写される。
【００３３】
このとき、中間転写ベルト６１と転写ローラ１０は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１０にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１０は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１０もしくは中間転写ベルト駆動ローラ６２の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。
【００３４】
また、上記のように、感光体ドラム３に接触することにより中間転写ベルト６１に付着したトナー、もしくは、転写ローラ１０によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト６１上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット６５には、中間転写ベルト６１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト６１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ６３で支持されている。
【００３５】
給紙カセット８１は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、装置本体１１０の露光ユニット１の下側に設けられている。また、手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用するシートを置くことができる。また、装置本体１１０の上方に設けられている排紙トレイ９１は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。
【００３６】
また、装置本体１１０には、給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２のシートを転写ローラ１０や定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８１ないし手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｄ，レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。
【００３７】
搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。またピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。同様にまた、ピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
【００３８】
また、レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１０に搬送する機能を有している。
【００３９】
定着ユニット７は、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。またヒートローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。またヒートローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。
【００４０】
本発明の主たる目的は、緊急停止時にインターロックがオフされた場合に、コンデンサに蓄積された電力を必要な回路にのみ供給できるようにして、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を長くすることにある。このための画像形成装置の要部構成例について、図２を参照しながら説明する。
【００４１】
図２において、画像形成装置は、静電潜像が形成された感光体ドラム３にトナーを付与して静電潜像を顕像化する現像手段に相当する現像ローラ２と、現像ローラ２に現像バイアス電圧を印加する高圧基板２４と、高圧基板２４と並列に接続された駆動系負荷の一例であるモータ２３と、高圧基板２４及びモータ２３とインターロックスイッチ２２（インターロック手段に相当）を介して接続され高圧基板２４及びモータ２３に電力を供給する駆動系電源に相当するＤＣ電源２１とを備える。なお、本例の場合、駆動系負荷として、モータ２３を例示するものとする。
【００４２】
高圧基板２４は、ダイオード２４ａと、現像正バイアス電圧を生成する現像正バイアス回路２４ｃと、現像逆バイアス電圧を生成する現像逆バイアス回路２４ｄと、現像正バイアス回路２４ｃの前段に設けられたコンデンサ２４ｂとを備え、現像正バイアス回路２４ｃと現像逆バイアス回路２４ｄとが並列に接続され、現像正バイアス電圧と現像逆バイアス電圧とを合成して現像バイアス電圧を生成する。また、高圧基板２４は、緊急停止時にインターロックスイッチ２２がオフされた場合に、モータ２３から現像逆バイアス回路２４ｄへの逆電流を遮断する遮断手段の一例である遮断スイッチ２４ｅを備え、遮断スイッチ２４ｅによって逆電流が遮断された際に、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力を現像正バイアス回路２４ｃに供給し、現像正バイアス回路２４ｃで生成された現像正バイアス電圧を現像バイアス電圧として現像ローラ２に一定時間印加する。
【００４３】
図２の例では、遮断スイッチ２４ｅは、現像逆バイアス回路２４ｄの前段に設けられており、ＤＣ電源２１と現像逆バイアス回路２４ｄとの接続のオン／オフを切り替え可能なスイッチである。そして、この遮断スイッチ２４ｅのオン／オフは、制御部（本発明の制御手段に相当）２５あるいは高圧基板２４により切り替えられる。
【００４４】
上記の逆電流は、緊急停止時にインターロックスイッチ２２がオフされた場合にモータ２３の惰性回転により発生するが、本発明による回路構成では、このモータ２３からの逆電流を遮断スイッチ２４ｅで遮断することができるため、この逆電流により現像逆バイアス回路２４ｄを駆動させることはない。このため、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力は現像正バイアス回路２４ｃにのみ供給され、現像正バイアス回路２４ｃで生成された現像正バイアス電圧（−５５０Ｖ）を現像バイアス電圧として現像ローラ２に一定時間印加することができる。
【００４５】
すなわち、緊急停止によりインターロックスイッチ２２がオフされた後に、感光体ドラム３が惰性回転する一定時間、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力により、現像バイアス電圧として「−５５０Ｖ」を出力することができる。これにより、現像ローラ２の現像バイアス電圧と感光体ドラム３の表面電位との電位差を小さくし、ドラム惰性回転間にドラムにキャリアが付着することを防止することができる。そして、モータ２３の惰性回転で発生する逆起電流が現像逆バイアス回路２４ｄに流入することを遮断することができるため、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力を高圧基板２４内の現像正バイアス回路２４ｃにのみ供給でき、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を長くすることができる。また、従来と現像保持時間を同じにした場合（後述の図４の例において現像保持時間Ｔ１とＴ２が同じ場合）には、従来と比べコンデンサの容量を削減することができるため、コストの低減を図ることが可能となる。
【００４６】
ここで、画像形成装置は、緊急停止時にインターロックスイッチ２２がオフされた場合、遮断スイッチ２４ｅをオフに切り替える制御部２５を備える。制御部２５は、画像形成動作中に装置のフロントカバーが開かれたことをセンサ等を介して検知すると、インターロックスイッチ２２をオフ（オープン）に制御して、ＤＣ電源２１からモータ２３及び高圧基板２４への電力供給を停止させる。そして、制御部２５は、インターロックスイッチ２２のオフを検知すると、遮断スイッチ２４ｅをオフ（オープン）するように制御する。これにより、モータ２３の惰性回転による逆電流が現像逆バイアス回路２４ｄに流れ込むことを遮断する。
【００４７】
なお、遮断スイッチ２４ｅのオン／オフの制御は、高圧基板２４内で行うようにしてもよい。この場合、高圧基板２４の内部に制御用マイコンを備えるようにし、この制御用マイコンが緊急停止時にインターロックスイッチ２２がオフされたことを検知したときに、遮断スイッチ２４ｅをオフに制御する。
【００４８】
図３は、図２の要部構成を電気回路として示した図である。現像正バイアス回路２４ｃは、現像正バイアストランスＴ１を有し、制御部２５からの正バイ用出力命令２６に応じて、トランス駆動回路２７が駆動され、現像正バイアストランスＴ１で現像正バイアス電圧（＋５５０Ｖ）を発生させる。同様に、現像逆バイアス回路２４ｄは、現像逆バイアストランスＴ２を有し、制御部２５からの逆バイ用出力命令２８に応じて、トランス駆動回路２９が駆動され、現像逆バイアストランスＴ２で現像逆バイアス電圧（−１００Ｖ）を発生させる。
【００４９】
通常時は、現像出力として、Ｖｃに「−４５０Ｖ」を発生させるために、現像逆バイアストランスＴ２を駆動させて、Ｖａに「＋１００Ｖ」を発生させる。そして、Ｖｃ＝−４５０Ｖ（一定）に保つために、現像正バイアストランスＴ１を駆動させて、Ｖｂに「−５５０Ｖ」を発生させる。高圧回路としては、Ｖｃ電圧が「−４５０Ｖ」となるように制御されている。これに対して、緊急停止時は、インターロックスイッチ２２がオフとなるため、両方のトランスＴ１、Ｔ２への２４Ｖ電源供給は、現像保持用コンデンサ２４ｂにチャージされた電圧のみとなる。この時、遮断スイッチ２４ｅにより、現像逆バイアストランスＴ２を駆動させないようにすることで、現像保持用コンデンサ２４ｂにチャージされた電圧は、そのまま全て現像正バイアストランスＴ１で消費されることになる。また、現像逆バイアストランスＴ２が駆動していないため、Ｖａは０Ｖとなるので、Ｖｃ＝−４５０Ｖ（一定）とするためには、Ｖｂに「−４５０Ｖ」を発生させるだけでよくなる。つまり、Ｖｂが「−５５０Ｖ」から「−４５０Ｖ」になることで、現像正バイアストランスＴ１での消費電力が小さくなる。このため、その分、現像保持用コンデンサ２４ｂにチャージされた電圧が消費される時間が長くなり、結果、現像保持時間が長くなる。
【００５０】
図４は、本発明の画像形成装置による緊急停止時のタイミングチャートの一例を示す図である。図４（Ａ）は従来の画像形成装置によるタイミングチャートで、図４（Ｂ）は本発明の画像形成装置によるタイミングチャートを示す。なお、図中、２４Ｖ電源（現像正バイアス用）は高圧基板の現像正バイアス回路への２４Ｖライン信号電圧（−）を示し（Ｓ１，Ｓ１′）、２４Ｖ電源（現像逆バイアス用）は高圧基板の現像逆バイアス回路への２４Ｖライン信号電圧（＋）を示す（Ｓ２，Ｓ２′）。また、グリッド実高圧出力は高圧基板からのグリッド実高圧出力（本例では−６４０Ｖ）を示し（Ｓ３，Ｓ３′）、現像実高圧出力は高圧基板からの現像実高圧出力（本例では−４５０Ｖ）を示す（Ｓ４，Ｓ４′）。また、現像逆バイアス（＋電圧）は高圧基板内の現像逆バイアス回路の現像逆バイアス出力（本例では＋１００Ｖ）を示し（Ｓ５，Ｓ５′）、現像正バイアス（−電圧）は高圧基板内の現像正バイアス回路の現像正バイアス出力（本例では−５５０Ｖ）を示す（Ｓ６，Ｓ６′）。なお、Ｓ４の現像実高圧出力は、Ｓ５の現像正バイアス出力と、Ｓ６の現像逆バイアス出力とを合成したものである。同様に、Ｓ４′の現像実高圧出力は、Ｓ５′の現像正バイアス出力と、Ｓ６′の現像逆バイアス出力とを合成したものである。
【００５１】
上記において、グリッド実高圧出力とは、感光体ドラムの表面が帯電器によって帯電されたときの電圧であり、現像実高圧出力とは、現像ローラに印加される現像バイアス電圧のことをいう。
【００５２】
まず、従来構成について、図４（Ａ）及び図５を参照しながら説明する。緊急停止（インターロックスイッチ１０２がオフ）のときに、Ｓ１、Ｓ２では共に２４Ｖから０Ｖになるが、Ｓ２の２４Ｖライン信号電圧（＋）はモータ１０３の惰性回転による逆起電圧のために、即断せず、傾きが緩やかになる。そして、Ｓ２の２４Ｖライン信号電圧（＋）がある電圧(例えば１３Ｖ)以上である場合に、Ｓ６の現像正バイアス回路１０４ｃだけでなく、Ｓ５の現像逆バイアス回路１０４ｄも駆動し続けるため、その合成出力であるＳ４の現像実高圧出力の現像保持時間はＴ１となる。図４（Ａ）の場合、Ｓ５の現像逆バイアス回路１０４ｄが動作するために、コンデンサ１０４ｂに蓄積された電力は現像正バイアス回路１０４ｃ及び現像逆バイアス回路１０４ｄの両方で消費されてしまう。このため、現像保持時間Ｔ１は図４（Ｂ）における現像保持時間Ｔ２と比べると短くなる。
【００５３】
本発明の構成について、図４（Ｂ）及び図２を参照しながら説明する。緊急停止（インターロックスイッチ２２がオフ）のときに、Ｓ１′の２４Ｖライン信号電圧（−）はＳ１と同様に傾きが緩やかになるが、Ｓ２′の２４Ｖライン信号電圧（＋）は遮断スイッチ２４ｅにより２４Ｖから０Ｖに即断されるため、Ｓ２と比べ傾きが急峻になる。そして、Ｓ２′で２４Ｖが即断されるため、Ｓ６′の現像正バイアス回路２４ｃは「−４５０Ｖ」で駆動し続けるが、Ｓ５′の現像逆バイアス回路２４ｄは即断される。このため、その合成出力であるＳ４′の現像実高圧出力の現像保持時間Ｔ２は、Ｓ４の現像実高圧出力の現像保持時間Ｔ１よりも長くなる。図４（Ｂ）の場合、Ｓ５′の現像逆バイアス回路２４ｄは動作しないために、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力は全てＳ６′の現像正バイアス回路２４ｃで消費される。このため、現像保持時間Ｔ２は図４（Ａ）における現像保持時間Ｔ１と比べると長くなる。
【００５４】
上記の理由は、前述の図３で説明した通りであるが、現像正バイアス回路２４ｃの現像正バイアス電圧Ｖｂが「−５５０Ｖ」から「−４５０Ｖ」になることで、現像正バイアストランスＴ１での消費電力が小さくなる。このため、その分、現像保持用コンデンサ２４ｂにチャージされた電圧が消費される時間が長くなり、結果、現像保持時間Ｔ２が長くなる。
【００５５】
このように本発明によれば、緊急停止時にインターロックがオフされた場合に、モータ等の惰性回転で発生する逆起電流が現像逆バイアス回路に流入することを遮断できるようにしたため、コンデンサに蓄積された電力を高圧基板内の必要な回路（現像正バイアス回路）にのみ供給でき、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を長くすることができる。また、従来と現像保持時間を同じにした場合（図４の例で現像保持時間Ｔ１＝Ｔ２とした場合）には、従来と比べコンデンサの容量を削減することができるため、コストの低減を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００５６】
１…露光ユニット、２，１０６…現像ローラ、３，１０５…感光体ドラム、４…クリーナユニット、５…帯電器、６…中間転写ベルトユニット、７…定着ユニット、１０…転写ローラ、１１ａ，１１ｂ…ピックアップローラ、１２ａ〜１２ｄ…搬送ローラ、１３…レジストローラ、２１，１０１…ＤＣ電源、２２，１０２…インターロックスイッチ、２３，１０３…モータ、２４，１０４…高圧基板、２４ａ，１０４ａ…ダイオード、２４ｂ，１０４ｂ…コンデンサ、２４ｃ，１０４ｃ…現像正バイアス回路、２４ｄ，１０４ｄ…現像逆バイアス回路、２４ｅ…遮断スイッチ、２５…制御部、８１…給紙カセット、８２…手差し給紙カセット、９１…排紙トレイ、９２…原稿載置台、１００…画像形成装置、１１０…装置本体、１２０…自動原稿処理装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、より詳細には、緊急停止時に作動するインターロック機構を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、例えば、ＤＣ５Ｖ及びＤＣ２４Ｖの２系統の直流を出力するＤＣ電源が内蔵されている。通常、ＤＣ５Ｖは制御系のロジック部などに供給され、また、ＤＣ２４Ｖはモータなどの駆動系の大電流消費部に供給される。このような画像形成装置の中には、例えば、紙詰まりなどの不具合に対処するために、ユーザが画像形成装置の外装カバーを開けたときに、ユーザに怪我をさせないように、モータや高圧回路などのＤＣ２４Ｖ電源を機械的に遮断する、所謂インターロック機構（インターロックスイッチ）を備えたものがある。これによれば、例えば外装カバーが開かれたときに、これと連動してインターロックスイッチがオープンになり、このインターロックスイッチの後段側に接続される負荷への電力供給が遮断される。
【０００３】
図５は、従来のインターロック機構を備えた画像形成装置の要部を示す図である。図中、１０１はＤＣ２４Ｖ電源（単にＤＣ電源という）、１０２はインターロックスイッチ、１０３はモータ、１０４は高圧基板、１０５は感光体ドラム、１０６は現像ローラ、１０７は帯電器を示す。また、高圧基板１０４は、ダイオード１０４ａ、コンデンサ１０４ｂ、現像正バイアス回路１０４ｃ、及び現像逆バイアス回路１０４ｄを備える。
【０００４】
図６は、図５の画像形成装置における印刷開始時の現像バイアス電圧の状態を説明するための図である。高圧基板１０４は、上記したように、現像正バイアス回路１０４ｃと現像逆バイアス回路１０４ｄを並列に接続して構成される。現像正バイアス回路１０４ｃは、所定の現像正バイアス電圧を生成し、現像逆バイアス回路１０４ｄは、所定の現像逆バイアス電圧を生成する。そして、高圧基板１０４は、現像正バイアス電圧と現像逆バイアス電圧とを合成して現像バイアス電圧を生成し、生成した現像バイアス電圧を現像ローラ１０６に印加する。
【０００５】
例えば、図６（Ａ）に示すように、現像バイアス電圧として、「−４５０Ｖ」が必要な場合、高圧基板１０４では、現像正バイアス回路１０４ｃで「−５５０Ｖ」を発生させ、さらに、現像逆バイアス回路１０４ｄで「＋１００Ｖ」を発生させ、これらを合成して現像バイアス電圧として「−４５０Ｖ」を生成している。ここで、図６（Ｂ）において、停止時には、感光体ドラム１０５の表面は帯電しておらずその表面電位は「０Ｖ」となる。そして、印刷開始時に、感光体ドラム１０５、帯電器１０７、及び現像ローラ１０６に通電され、感光体ドラム１０５が矢印の方向に回転し出すと、帯電器１０７により感光体ドラム１０５のＸ点より左側の部分が「−６４０Ｖ」に帯電されていくが、Ｘ点〜Ｙ点間は帯電されていないため、ＸＹ部分の表面電位は「０Ｖ」の状態のままである。従って、現像ローラ１０６を通過するＸＹ部分には、−極性のトナーが強制的に付着してしまう。
【０００６】
これに対して、図６（Ｃ）に示すように、印刷開始前に、前回転処理を行い、ＸＹ部分にトナーが付着することを防止している。すなわち、感光体ドラム１０５の回転開始から、感光体ドラム１０５のＸＹ部分が現像ローラ１０６を通過する間、現像ローラ１０６に現像バイアス電圧（現像実高圧出力）として、現像逆バイアス電圧の「＋１００Ｖ」を印加するようにしている。これにより、−極性のトナーを現像ローラ１０６側に引き付け、感光体ドラム１０５のＸＹ部分にトナーが付着することを防止している。これは、主に二成分現像剤（トナー及びキャリア）が用いられるカラー機では一般的に行われている技術である。
【０００７】
ここで、二成分系の現像剤は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアからなる。このキャリアの主成分は鉄であり、マグネットローラである現像ローラ１０６の磁力によって現像ローラ１０６上に保持されており、電気的には、現像バイアス電圧とは逆極性（＋）を有している。そのため、感光体ドラム１０５の表面の電位が−６４０Ｖで、現像バイアス電圧が−４５０Ｖである場合には問題ないが、この電位差が大きくなると、磁力よりも電気的な力が強くなり、感光体ドラム１０５上にキャリアが付着してしまうという問題がある。
【０００８】
例えば、図６（Ｂ）において、印字中に緊急停止され、インターロックスイッチ１０２（図５）がオフされた場合を想定する。この際、感光体ドラム１０５のＸ点は帯電器１０７の位置にあり、Ｙ点は現像ローラ１０６の位置にあるものとする。この場合、感光体ドラム１０５のＸＹ部分は帯電器１０７によって「−６４０Ｖ」に帯電されている。そして、インターロックスイッチ１０２がオフされたことで、現像ローラ１０６は停止し、現像バイアス電圧は０Ｖとなる。一方、緊急停止後も感光体ドラム１０５は惰性で回転し、感光体ドラム１０５のＸＹ部分が現像ローラ１０６を通過する。このとき、現像ローラ１０６の現像バイアス電圧は「０Ｖ」、感光体ドラム１０５のＸＹ部分の表面電位は「−６４０Ｖ」である。このため電位差が大きくなり、磁力よりも電気的な力が強くなり、感光体ドラム１０５上にキャリアが付着してしまう。
【０００９】
これに対して、例えば、特許文献１には、画像形成動作中での用紙のジャムや、ユーザによる扉の開放などによる緊急停止時に、現像スリーブから感光体側へのキャリアが移動するのを防止するために、現像バイアス電圧を段階的に変更する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１９６５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述の図５に示したように、高圧基板１０４内にコンデンサ１０４ｂを備え、緊急停止によりインターロックスイッチ１０２がオフされた後に、感光体ドラム１０５が惰性回転する一定時間、コンデンサ１０４ｂに蓄積された電力により、現像バイアス電圧として「−４５０Ｖ」を出力できるようにしている。これにより、現像ローラ１０６の現像バイアス電圧と感光体ドラム１０５のＸＹ部分の表面電位との電位差を小さくし、ドラム惰性回転間にドラムにキャリアが付着することを防止している。
【００１２】
しかしながら、図５において、ＤＣ電源１０１に高圧基板１０４やモータ１０３などの複数の負荷が接続されている場合に、緊急停止時におけるモータ１０３の惰性回転により逆起電流が発生し、これが高圧基板１０４の内部に回り込むことがあった。この場合、逆起電流により高圧基板１０４の不必要な回路部分である現像逆バイアス回路１０４ｄを駆動し続けることになり、コンデンサ１０４ｂのチャージ電圧は現像正バイアス回路１０４ｃ及び現像逆バイアス回路１０４ｄの両方で消費されることになる。このため、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を十分に確保することが難しく、現像保持時間を十分に確保するためには容量の大きなコンデンサが必要となる。
【００１３】
上述の特許文献１に記載の画像形成装置は、現像ローラから感光体ドラム側へキャリアが移動するのを防止するために、現像バイアス電圧を段階的に変更しているが、現像正バイアス回路及び現像逆バイアス回路を開示するものではなく、上記のような問題を解決することを意図したものではない。
【００１４】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、緊急停止時にインターロックがオフされた場合に、コンデンサに蓄積された電力を必要な回路にのみ供給できるようにして、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を長くすることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを付与して該静電潜像を顕像化する現像手段と、該現像手段に現像バイアス電圧を印加する高圧基板と、該高圧基板と並列に接続された駆動系負荷と、前記高圧基板及び前記駆動系負荷とインターロック手段を介して接続され前記高圧基板及び前記駆動系負荷に電力を供給する駆動系電源とを備え、前記高圧基板は、現像正バイアス電圧を生成する現像正バイアス回路と、現像逆バイアス電圧を生成する現像逆バイアス回路と、前記現像正バイアス回路の前段に設けられたコンデンサとを備え、前記現像正バイアス回路と前記現像逆バイアス回路とが並列に接続され、前記現像正バイアス電圧と前記現像逆バイアス電圧とを合成して前記現像バイアス電圧を生成する画像形成装置であって、前記高圧基板は、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合に、前記駆動系負荷から前記現像逆バイアス回路への逆電流を遮断するための遮断手段を備え、該遮断手段によって前記逆電流が遮断された際に、前記コンデンサに蓄積された電力を前記現像正バイアス回路に供給し、該現像正バイアス回路で生成された現像正バイアス電圧を前記現像バイアス電圧として前記現像手段に一定時間印加することを特徴としたものである。
【００１６】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記駆動系負荷は、モータであり、前記逆電流は、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合に前記モータの惰性回転により発生することを特徴としたものである。
【００１７】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記遮断手段は、前記現像逆バイアス回路の前段に設けられたスイッチであり、該スイッチは、前記駆動系電源と前記現像逆バイアス回路との接続のオン／オフを切り替え可能としたことを特徴としたものである。
【００１８】
第４の技術手段は、第３の技術手段において、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合、前記スイッチをオフに切り替える制御手段を備えたことを特徴としたものである。
【００１９】
第５の技術手段は、第３の技術手段において、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合、前記高圧基板は、前記スイッチをオフに切り替えることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、緊急停止時にインターロックがオフされた場合に、モータ等の惰性回転で発生する逆起電流が現像逆バイアス回路に流入することを遮断できるようにしたため、コンデンサに蓄積された電力を高圧基板内の必要な回路（現像正バイアス回路）にのみ供給でき、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明による画像形成装置の要部構成例について説明するための図である。
【図３】図２の要部構成例を電気回路で示した図である。
【図４】本発明の画像形成装置による緊急停止時のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図５】従来のインターロック機構を備えた画像形成装置の要部を示す図である。
【図６】図５の画像形成装置における印刷開始時の現像バイアス電圧の状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の画像形成装置に係る好適な実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る画像形成装置の構成例を示す図である。画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するもので、装置本体１１０と、自動原稿処理装置１２０とにより構成されている。装置本体１１０は、露光ユニット１、現像器（現像ローラ）２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１を有して構成されている。
【００２４】
装置本体１１０の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また、自動原稿処理装置１２０は矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台９２の上面を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
【００２５】
画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションが構成されている。
【００２６】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すようなチャージャ型の他、接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられることもある。
【００２７】
露光ユニット１は、レーザ出射部及び反射ミラー等を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット１は、レーザビームを走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラー等の光学要素が配置されている。露光ユニット１としては、この他発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法も採用できる。
【００２８】
露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２はそれぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＹＭＣＫ）のトナーにより顕像化するものである。またクリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収する。
【００２９】
感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。上記中間転写ローラ６４は、ＹＭＣＫ用の各色に対応して４本設けられている。中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、及び中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して回転駆動させる。また各中間転写ローラ６４は、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与える。
【００３０】
中間転写ベルト６１は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト６１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００３１】
感光体ドラム３から中間転写ベルト６１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト６１の裏側に接触している中間転写ローラ６４によって行われる。中間転写ローラ６４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６４は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００３２】
上述のように各感光体ドラム３上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト６１で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト６１の回転によって、用紙と中間転写ベルト６１の接触位置に配置される転写ローラ１０によって用紙上に転写される。
【００３３】
このとき、中間転写ベルト６１と転写ローラ１０は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１０にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１０は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１０もしくは中間転写ベルト駆動ローラ６２の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。
【００３４】
また、上記のように、感光体ドラム３に接触することにより中間転写ベルト６１に付着したトナー、もしくは、転写ローラ１０によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト６１上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット６５には、中間転写ベルト６１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト６１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ６３で支持されている。
【００３５】
給紙カセット８１は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、装置本体１１０の露光ユニット１の下側に設けられている。また、手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用するシートを置くことができる。また、装置本体１１０の上方に設けられている排紙トレイ９１は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。
【００３６】
また、装置本体１１０には、給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２のシートを転写ローラ１０や定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８１ないし手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｄ，レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。
【００３７】
搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。またピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。同様にまた、ピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
【００３８】
また、レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１０に搬送する機能を有している。
【００３９】
定着ユニット７は、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。またヒートローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。またヒートローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。
【００４０】
本発明の主たる目的は、緊急停止時にインターロックがオフされた場合に、コンデンサに蓄積された電力を必要な回路にのみ供給できるようにして、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を長くすることにある。このための画像形成装置の要部構成例について、図２を参照しながら説明する。
【００４１】
図２において、画像形成装置は、静電潜像が形成された感光体ドラム３にトナーを付与して静電潜像を顕像化する現像手段に相当する現像ローラ２と、現像ローラ２に現像バイアス電圧を印加する高圧基板２４と、高圧基板２４と並列に接続された駆動系負荷の一例であるモータ２３と、高圧基板２４及びモータ２３とインターロックスイッチ２２（インターロック手段に相当）を介して接続され高圧基板２４及びモータ２３に電力を供給する駆動系電源に相当するＤＣ電源２１とを備える。なお、本例の場合、駆動系負荷として、モータ２３を例示するものとする。
【００４２】
高圧基板２４は、ダイオード２４ａと、現像正バイアス電圧を生成する現像正バイアス回路２４ｃと、現像逆バイアス電圧を生成する現像逆バイアス回路２４ｄと、現像正バイアス回路２４ｃの前段に設けられたコンデンサ２４ｂとを備え、現像正バイアス回路２４ｃと現像逆バイアス回路２４ｄとが並列に接続され、現像正バイアス電圧と現像逆バイアス電圧とを合成して現像バイアス電圧を生成する。また、高圧基板２４は、緊急停止時にインターロックスイッチ２２がオフされた場合に、モータ２３から現像逆バイアス回路２４ｄへの逆電流を遮断する遮断手段の一例である遮断スイッチ２４ｅを備え、遮断スイッチ２４ｅによって逆電流が遮断された際に、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力を現像正バイアス回路２４ｃに供給し、現像正バイアス回路２４ｃで生成された現像正バイアス電圧を現像バイアス電圧として現像ローラ２に一定時間印加する。
【００４３】
図２の例では、遮断スイッチ２４ｅは、現像逆バイアス回路２４ｄの前段に設けられており、ＤＣ電源２１と現像逆バイアス回路２４ｄとの接続のオン／オフを切り替え可能なスイッチである。そして、この遮断スイッチ２４ｅのオン／オフは、制御部（本発明の制御手段に相当）２５あるいは高圧基板２４により切り替えられる。
【００４４】
上記の逆電流は、緊急停止時にインターロックスイッチ２２がオフされた場合にモータ２３の惰性回転により発生するが、本発明による回路構成では、このモータ２３からの逆電流を遮断スイッチ２４ｅで遮断することができるため、この逆電流により現像逆バイアス回路２４ｄを駆動させることはない。このため、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力は現像正バイアス回路２４ｃにのみ供給され、現像正バイアス回路２４ｃで生成された現像正バイアス電圧（−５５０Ｖ）を現像バイアス電圧として現像ローラ２に一定時間印加することができる。
【００４５】
すなわち、緊急停止によりインターロックスイッチ２２がオフされた後に、感光体ドラム３が惰性回転する一定時間、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力により、現像バイアス電圧として「−５５０Ｖ」を出力することができる。これにより、現像ローラ２の現像バイアス電圧と感光体ドラム３の表面電位との電位差を小さくし、ドラム惰性回転間にドラムにキャリアが付着することを防止することができる。そして、モータ２３の惰性回転で発生する逆起電流が現像逆バイアス回路２４ｄに流入することを遮断することができるため、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力を高圧基板２４内の現像正バイアス回路２４ｃにのみ供給でき、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を長くすることができる。また、従来と現像保持時間を同じにした場合（後述の図４の例において現像保持時間Ｔ１とＴ２が同じ場合）には、従来と比べコンデンサの容量を削減することができるため、コストの低減を図ることが可能となる。
【００４６】
ここで、画像形成装置は、緊急停止時にインターロックスイッチ２２がオフされた場合、遮断スイッチ２４ｅをオフに切り替える制御部２５を備える。制御部２５は、画像形成動作中に装置のフロントカバーが開かれたことをセンサ等を介して検知すると、インターロックスイッチ２２をオフ（オープン）に制御して、ＤＣ電源２１からモータ２３及び高圧基板２４への電力供給を停止させる。そして、制御部２５は、インターロックスイッチ２２のオフを検知すると、遮断スイッチ２４ｅをオフ（オープン）するように制御する。これにより、モータ２３の惰性回転による逆電流が現像逆バイアス回路２４ｄに流れ込むことを遮断する。
【００４７】
なお、遮断スイッチ２４ｅのオン／オフの制御は、高圧基板２４内で行うようにしてもよい。この場合、高圧基板２４の内部に制御用マイコンを備えるようにし、この制御用マイコンが緊急停止時にインターロックスイッチ２２がオフされたことを検知したときに、遮断スイッチ２４ｅをオフに制御する。
【００４８】
図３は、図２の要部構成を電気回路として示した図である。現像正バイアス回路２４ｃは、現像正バイアストランスＴ１を有し、制御部２５からの正バイ用出力命令２６に応じて、トランス駆動回路２７が駆動され、現像正バイアストランスＴ１で現像正バイアス電圧（＋５５０Ｖ）を発生させる。同様に、現像逆バイアス回路２４ｄは、現像逆バイアストランスＴ２を有し、制御部２５からの逆バイ用出力命令２８に応じて、トランス駆動回路２９が駆動され、現像逆バイアストランスＴ２で現像逆バイアス電圧（−１００Ｖ）を発生させる。
【００４９】
通常時は、現像出力として、Ｖｃに「−４５０Ｖ」を発生させるために、現像逆バイアストランスＴ２を駆動させて、Ｖａに「＋１００Ｖ」を発生させる。そして、Ｖｃ＝−４５０Ｖ（一定）に保つために、現像正バイアストランスＴ１を駆動させて、Ｖｂに「−５５０Ｖ」を発生させる。高圧回路としては、Ｖｃ電圧が「−４５０Ｖ」となるように制御されている。これに対して、緊急停止時は、インターロックスイッチ２２がオフとなるため、両方のトランスＴ１、Ｔ２への２４Ｖ電源供給は、現像保持用コンデンサ２４ｂにチャージされた電圧のみとなる。この時、遮断スイッチ２４ｅにより、現像逆バイアストランスＴ２を駆動させないようにすることで、現像保持用コンデンサ２４ｂにチャージされた電圧は、そのまま全て現像正バイアストランスＴ１で消費されることになる。また、現像逆バイアストランスＴ２が駆動していないため、Ｖａは０Ｖとなるので、Ｖｃ＝−４５０Ｖ（一定）とするためには、Ｖｂに「−４５０Ｖ」を発生させるだけでよくなる。つまり、Ｖｂが「−５５０Ｖ」から「−４５０Ｖ」になることで、現像正バイアストランスＴ１での消費電力が小さくなる。このため、その分、現像保持用コンデンサ２４ｂにチャージされた電圧が消費される時間が長くなり、結果、現像保持時間が長くなる。
【００５０】
図４は、本発明の画像形成装置による緊急停止時のタイミングチャートの一例を示す図である。図４（Ａ）は従来の画像形成装置によるタイミングチャートで、図４（Ｂ）は本発明の画像形成装置によるタイミングチャートを示す。なお、図中、２４Ｖ電源（現像正バイアス用）は高圧基板の現像正バイアス回路への２４Ｖライン信号電圧（−）を示し（Ｓ１，Ｓ１′）、２４Ｖ電源（現像逆バイアス用）は高圧基板の現像逆バイアス回路への２４Ｖライン信号電圧（＋）を示す（Ｓ２，Ｓ２′）。また、グリッド実高圧出力は高圧基板からのグリッド実高圧出力（本例では−６４０Ｖ）を示し（Ｓ３，Ｓ３′）、現像実高圧出力は高圧基板からの現像実高圧出力（本例では−４５０Ｖ）を示す（Ｓ４，Ｓ４′）。また、現像逆バイアス（＋電圧）は高圧基板内の現像逆バイアス回路の現像逆バイアス出力（本例では＋１００Ｖ）を示し（Ｓ５，Ｓ５′）、現像正バイアス（−電圧）は高圧基板内の現像正バイアス回路の現像正バイアス出力（本例では−５５０Ｖ）を示す（Ｓ６，Ｓ６′）。なお、Ｓ４の現像実高圧出力は、Ｓ５の現像正バイアス出力と、Ｓ６の現像逆バイアス出力とを合成したものである。同様に、Ｓ４′の現像実高圧出力は、Ｓ５′の現像正バイアス出力と、Ｓ６′の現像逆バイアス出力とを合成したものである。
【００５１】
上記において、グリッド実高圧出力とは、感光体ドラムの表面が帯電器によって帯電されたときの電圧であり、現像実高圧出力とは、現像ローラに印加される現像バイアス電圧のことをいう。
【００５２】
まず、従来構成について、図４（Ａ）及び図５を参照しながら説明する。緊急停止（インターロックスイッチ１０２がオフ）のときに、Ｓ１、Ｓ２では共に２４Ｖから０Ｖになるが、Ｓ２の２４Ｖライン信号電圧（＋）はモータ１０３の惰性回転による逆起電圧のために、即断せず、傾きが緩やかになる。そして、Ｓ２の２４Ｖライン信号電圧（＋）がある電圧(例えば１３Ｖ)以上である場合に、Ｓ６の現像正バイアス回路１０４ｃだけでなく、Ｓ５の現像逆バイアス回路１０４ｄも駆動し続けるため、その合成出力であるＳ４の現像実高圧出力の現像保持時間はＴ１となる。図４（Ａ）の場合、Ｓ５の現像逆バイアス回路１０４ｄが動作するために、コンデンサ１０４ｂに蓄積された電力は現像正バイアス回路１０４ｃ及び現像逆バイアス回路１０４ｄの両方で消費されてしまう。このため、現像保持時間Ｔ１は図４（Ｂ）における現像保持時間Ｔ２と比べると短くなる。
【００５３】
本発明の構成について、図４（Ｂ）及び図２を参照しながら説明する。緊急停止（インターロックスイッチ２２がオフ）のときに、Ｓ１′の２４Ｖライン信号電圧（−）はＳ１と同様に傾きが緩やかになるが、Ｓ２′の２４Ｖライン信号電圧（＋）は遮断スイッチ２４ｅにより２４Ｖから０Ｖに即断されるため、Ｓ２と比べ傾きが急峻になる。そして、Ｓ２′で２４Ｖが即断されるため、Ｓ６′の現像正バイアス回路２４ｃは「−４５０Ｖ」で駆動し続けるが、Ｓ５′の現像逆バイアス回路２４ｄは即断される。このため、その合成出力であるＳ４′の現像実高圧出力の現像保持時間Ｔ２は、Ｓ４の現像実高圧出力の現像保持時間Ｔ１よりも長くなる。図４（Ｂ）の場合、Ｓ５′の現像逆バイアス回路２４ｄは動作しないために、コンデンサ２４ｂに蓄積された電力は全てＳ６′の現像正バイアス回路２４ｃで消費される。このため、現像保持時間Ｔ２は図４（Ａ）における現像保持時間Ｔ１と比べると長くなる。
【００５４】
上記の理由は、前述の図３で説明した通りであるが、現像正バイアス回路２４ｃの現像正バイアス電圧Ｖｂが「−５５０Ｖ」から「−４５０Ｖ」になることで、現像正バイアストランスＴ１での消費電力が小さくなる。このため、その分、現像保持用コンデンサ２４ｂにチャージされた電圧が消費される時間が長くなり、結果、現像保持時間Ｔ２が長くなる。
【００５５】
このように本発明によれば、緊急停止時にインターロックがオフされた場合に、モータ等の惰性回転で発生する逆起電流が現像逆バイアス回路に流入することを遮断できるようにしたため、コンデンサに蓄積された電力を高圧基板内の必要な回路（現像正バイアス回路）にのみ供給でき、現像バイアス電圧の出力保持時間（現像保持時間）を長くすることができる。また、従来と現像保持時間を同じにした場合（図４の例で現像保持時間Ｔ１＝Ｔ２とした場合）には、従来と比べコンデンサの容量を削減することができるため、コストの低減を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【００５６】
１…露光ユニット、２，１０６…現像ローラ、３，１０５…感光体ドラム、４…クリーナユニット、５…帯電器、６…中間転写ベルトユニット、７…定着ユニット、１０…転写ローラ、１１ａ，１１ｂ…ピックアップローラ、１２ａ〜１２ｄ…搬送ローラ、１３…レジストローラ、２１，１０１…ＤＣ電源、２２，１０２…インターロックスイッチ、２３，１０３…モータ、２４，１０４…高圧基板、２４ａ，１０４ａ…ダイオード、２４ｂ，１０４ｂ…コンデンサ、２４ｃ，１０４ｃ…現像正バイアス回路、２４ｄ，１０４ｄ…現像逆バイアス回路、２４ｅ…遮断スイッチ、２５…制御部、８１…給紙カセット、８２…手差し給紙カセット、９１…排紙トレイ、９２…原稿載置台、１００…画像形成装置、１１０…装置本体、１２０…自動原稿処理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを付与して該静電潜像を顕像化する現像手段と、該現像手段に現像バイアス電圧を印加する高圧基板と、該高圧基板と並列に接続された駆動系負荷と、前記高圧基板及び前記駆動系負荷とインターロック手段を介して接続され前記高圧基板及び前記駆動系負荷に電力を供給する駆動系電源とを備え、
前記高圧基板は、現像正バイアス電圧を生成する現像正バイアス回路と、現像逆バイアス電圧を生成する現像逆バイアス回路と、前記現像正バイアス回路の前段に設けられたコンデンサとを備え、前記現像正バイアス回路と前記現像逆バイアス回路とが並列に接続され、前記現像正バイアス電圧と前記現像逆バイアス電圧とを合成して前記現像バイアス電圧を生成する画像形成装置であって、
前記高圧基板は、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合に、前記駆動系負荷から前記現像逆バイアス回路への逆電流を遮断するための遮断手段を備え、該遮断手段によって前記逆電流が遮断された際に、前記コンデンサに蓄積された電力を前記現像正バイアス回路に供給し、該現像正バイアス回路で生成された現像正バイアス電圧を前記現像バイアス電圧として前記現像手段に一定時間印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記駆動系負荷は、モータであり、前記逆電流は、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合に前記モータの惰性回転により発生することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記遮断手段は、前記現像逆バイアス回路の前段に設けられたスイッチであり、該スイッチは、前記駆動系電源と前記現像逆バイアス回路との接続のオン／オフを切り替え可能としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合、前記スイッチをオフに切り替える制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像形成装置において、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合、前記高圧基板は、前記スイッチをオフに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを付与して該静電潜像を顕像化する現像手段と、該現像手段に現像バイアス電圧を印加する高圧基板と、該高圧基板と並列に接続された駆動系負荷と、前記高圧基板及び前記駆動系負荷とインターロック手段を介して接続され前記高圧基板及び前記駆動系負荷に電力を供給する駆動系電源とを備え、
前記高圧基板は、現像正バイアス電圧を生成する現像正バイアス回路と、現像逆バイアス電圧を生成する現像逆バイアス回路と、前記現像正バイアス回路の前段に設けられたコンデンサとを備え、前記現像正バイアス回路と前記現像逆バイアス回路とが並列に接続され、前記現像正バイアス電圧と前記現像逆バイアス電圧とを合成して前記現像バイアス電圧を生成する画像形成装置であって、
前記高圧基板は、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合に、前記駆動系負荷から前記現像逆バイアス回路への逆電流を遮断するための遮断手段を備え、該遮断手段によって前記逆電流が遮断された際に、前記コンデンサに蓄積された電力を前記現像正バイアス回路に供給し、該現像正バイアス回路で生成された現像正バイアス電圧を前記現像バイアス電圧として前記現像手段に一定時間印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記駆動系負荷は、モータであり、前記逆電流は、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合に前記モータの惰性回転により発生することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記遮断手段は、前記現像逆バイアス回路の前段に設けられたスイッチであり、該スイッチは、前記駆動系電源と前記現像逆バイアス回路との接続のオン／オフを切り替え可能としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合、前記スイッチをオフに切り替える制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像形成装置において、緊急停止時に前記インターロック手段がオフされた場合、前記高圧基板は、前記スイッチをオフに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０９１１５（Ｐ２０１３−１０９１１５Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３４０９（Ｐ２０１１−２５３４０９）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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